Perpustakaan Digital ITB

Kromium (VI) merupakan salah satu ion logam berat yang paling banyak digunakan di antara ion logam berat berbahaya lainnya. Kromium banyak digunakan dalam industri metalurgi, cat, electroplating dan penyamakan kulit. Kromium (VI) memiliki toksisitas yang tinggi bahkan dalam konsentrasi yang rendah sekalipun. Kromium (VI) dapat merusak ekosistem air dan tanah, mengganggu metabolisme tumbuhan, hewan maupun manusia. Pada manusia paparan berulang atau dalam waktu yang lama dapat merusak hati, diafragma, serta iritasi mata dan kulit. Metode adsorpsi merupakan teknologi yang umum digunakan untuk menghilangkan polutan berbahaya dari air limbah karena metode ini memiliki banyak keunggulan seperti metodenya yang sederhana, pengkondisian yang mudah, efektivitas tinggi, rendah biaya dan ramah lingkungan. Adsorben berbahan dasar polimer merupakan material yang banyak dikembangkan karena memiliki keungguluan yaitu nilai kapasitas adsorpsinya yang tinggi. Salah satu polimer yang banyak dikembangkan adalah polietilenimina (PEI). PEI memiliki banyak gugus amina baik amina primer, sekunder maupun tersier. Adanya gugus amina tersebut berkontribusi terhadap tingginya daya adsorpsi dari PEI, akan tetapi PEI memiliki kelarutan yang tinggi di air oleh karena itu PEI harus diikat pada matriks lain agar dapat digunakan sebagai adsorben. Satu bahan alam yang dapat digunakan sebagai matriks adalah ?-karagenan. Pada penelitian ini PEI diikat dengan ?-karagenan menggunakan glutaraldehid (GA) sebagai pengikat silang. Adsorben dibuat dalam bentuk kubus dengan ukuran 0,5 x 0,5 x 0,5 cm menggunakan teknik yang sederhana dan efisien. Response Surface Methodology (RSM) dengan Central Composite Design (CCD) digunakan untuk optimasi pada tahap preparasi adosrben. Komposisi PEI dan GA menjadi variabel independen sedangkan variabel dependen yang dioptimalkan adalah kapasitas adsorpsi dan swelling degree. Dari hasil optimasi diperoleh komposisi adsorben optimal pada komposisi ?-karagenan 2,5%; PEI 1,11% dan GA 0,31% dengan nilai kapasitas adsorpsi 73,8 mg/g dan swelling degree 741%. Adsorben berwarna kuning dan stabil pada kondisi asam dan basa. Adsorben dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR) dan Scanning Electron Microscopy Energy Dispersive X–ray Spectroscopy (SEM EDS). Penentuan pHPZC adsorben dilakukan dengan metode floating dan diperoleh pHPZC berada pada nilai 10,19. Pada penelitian dilakukan penentuan kondisi optimum adsorpsi kromium (VI) meliputi kondisi pH, dosis adsorben, dan waktu kontak optimum. Selain itu dilakukan juga studi kinetika adsorpsi, isoterm adsorpsi dan termodinamika adsorpsi. Hasil penelitian menunjukkan adsorpsi kromium (VI) dengan adsorben ?-karagenan termodifikasi PEI dan GA optimal pada kondisi pH 2, massa adsorben 0,075 g, dan waktu kontak 3 jam. Studi kinetika adsorpsi menunjukkan adsorpsi mengikuti kinetika orde dua semu dengan tetapan laju sebesar 0,97×10–3 g/mg menit. Adsorpsi berlangsung mengikuti model linier isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi maksimal sebesar 243,9 mg/g dan nilai KL 0,01499 L/mg. Berdasarkan studi termodinamika diperoleh nilai ?G pada 303, 313 dan 323 K berturut-turut adalah –31,23; –31,54; dan –31,85 kJ/mol, nilai ?H –21,82 kJ/mol dan ?S –0,03 kJ/mol K. Hal tersebut menandakan bahwa reaksi adsorpsi kromium (VI) oleh adsorben ?-karagenan termodifikasi PEI dan GA bersifat spontan dan eksotermik. Kemampuan berulang adsorben ?-karagenan termodifikasi PEI dan GA diuji dengan melakukan proses adsorpsi dan desorpsi secara berulang. Desorpsi dilakukan menggunakan HNO3 0,1 M. Dari pengujian diketahui bahwa adsorben memiliki kemampuan penggunaan berulang sampai 4 siklus.